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Funktionen im Vektorraum linear abhängig?

Schüler Universitäre Hochschule,

Tags: Analytische Geometrie, Kosinus, Sinus, Vektor

 
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Shinoda

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14:37 Uhr, 25.11.2012

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Es sei V={f|f:[0,] −→ R} der Vektorraum der auf [0,] definierten Funktionen. Zeigen Sie, dass

sinx und cosx linear unabhängig

sin(x+ π ) ∈ span(cos x,sinx)

cos2x ∈ span(cos x,sinx)


Wie soll ich da jetzt vorgehen? Ich habe das ganze Kapitel durchgearbeitet und keine solche Aufgabe entdeckt und in der Übung kam soetwas auch nicht dran.
Was ein Vektorraum ist, weiß ich. Beim span bin ich mir nicht so sicher.


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Sinus (Mathematischer Grundbegriff)
Trigonometrie (Mathematischer Grundbegriff)
Wichtige trigonometrische Werte
Additionstheoreme
Sinusfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Rechenregeln Trigonometrie
Kosinus (Mathematischer Grundbegriff)
Kosinusfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Kosinussatz (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Mathe-Steve

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15:20 Uhr, 25.11.2012

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Hallo,

kann man a und b so wählen, dass a*sin x + b*cos x = 0 für alle x gilt?

Zerlege sin (x+ pi) mit Hilfe der Additionstheorme in a*sin x + b*cos x.

Zerlege cos(2x) mit Hilfe der Formeln für das doppelte Argument (Spezialfall der Additionstheorme) in a*sin x + b*cos x.

Gruß

Stephan

Shinoda

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22:53 Uhr, 25.11.2012

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Die erste Teilaufgabe kann nur 0 werden, wenn man für a und b die 0 einsetzt. Damit wäre dann die unabhängigkeit bewiesen. Aber wie mach ich das beider zweiten?
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

22:57 Uhr, 25.11.2012

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Mit Hilfe der Additionstheoreme für sin und cos, das hatte ich dir doch schon geschrieben.

Was ist sin (x+y)?

Shinoda

Shinoda aktiv_icon

22:59 Uhr, 25.11.2012

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Mir ging es eher darum, was ich nach dieser Umformung mache.

sinxcos(π4)+cosxsin(π4)

Wie ginge es dann weiter?
Antwort
Mathe-Steve

Mathe-Steve aktiv_icon

23:07 Uhr, 25.11.2012

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Wo pi/4 herkommt, sehe ich nicht, vielleicht hast Du das in der Angabe etwas vergessen.

Es gilt sin(x+pi) = sin x * cos pi +cos x * sin pi = a*sin x+ b*cos x mit a = cos pi = -1 und b = sin pi =0.

Daher liegt sin(x+pi) in der linearen Hülle (Span) <sinx, cos x>.

Shinoda

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23:13 Uhr, 25.11.2012

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Ja, hab ich versehentlich vergessen.

Für π4 gilt ja dann jeweils bei cos und sin=22. Wodurch ist es denn jetzt genau bewiesen, dass die Aussage gilt?
Antwort
Mathe-Steve

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23:17 Uhr, 25.11.2012

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Na, weil der Span von v und w die Menge aller Linearkombinationen a*v+b*w ist und offensichtlich gibt es solche a und b.

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